爆泥脫水回收設(shè)備及其發(fā)展方向楊毛生淳B德;魏樹(shù)?！菊空撌隽诉x煤廠煤泥脫水回收環(huán)節(jié)的重要性和意義，對(duì)比了目前在選煤廠應(yīng)用的幾種煤泥脫水設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了煤泥脫水回收設(shè)備應(yīng)具有的功能、特點(diǎn)及其發(fā)展方向.【期刊名稱(chēng)】《選煤技術(shù)》【年(卷)，期】2011(000)004【總頁(yè)數(shù)】4頁(yè)(P74-77)【關(guān)鍵詞】煤泥脫水;壓濾機(jī);加壓過(guò)濾機(jī);沉降過(guò)濾式離心機(jī)脫水機(jī)【作者】楊毛生;郭德;魏樹(shù)海【作者單位】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)，北京100083;新峪選煤廠仙西孝義032302;華北科技學(xué)院，北京東燕郊101601;山西恩必謳重工有限公司,山西太原030001【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類(lèi)】TD946.2煤泥脫水回收是選煤廠生產(chǎn)中的重要一環(huán)。隨著采煤機(jī)械化程度和選煤過(guò)程機(jī)械化程度的提高，煤泥量大幅增加，相應(yīng)細(xì)粒級(jí)選煤產(chǎn)品產(chǎn)量也大幅度增加。細(xì)煤泥含量的提高給煤泥水的處理及煤泥脫水回收、實(shí)現(xiàn)固液分離增加了難度，導(dǎo)致細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品脫水問(wèn)題日益突出［1］。然而，用戶(hù)對(duì)煤炭質(zhì)量要求卻越來(lái)越高，希望精煤中水分和灰分更低。較高的精煤水分既影響了企業(yè)效益也浪費(fèi)了社會(huì)資源，并增加了能源消耗，與節(jié)能減排的國(guó)策不相符。所帶來(lái)的問(wèn)題主要表現(xiàn)在:夏季運(yùn)輸時(shí)，精煤會(huì)隨著水分滲出而流失，既浪費(fèi)了寶貴的資源，又污染了環(huán)境;冬季寒冷的地區(qū)，會(huì)發(fā)生凍車(chē)皮事故，嚴(yán)重影響車(chē)皮的周轉(zhuǎn)率，給鐵路運(yùn)輸造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失;由于精煤水分高，每年還浪費(fèi)了巨大的運(yùn)力，據(jù)估算，每年多運(yùn)輸?shù)乃烤透哌_(dá)800萬(wàn)t以上;對(duì)電煤用戶(hù)來(lái)說(shuō)，水分每增加1個(gè)百分點(diǎn)，發(fā)熱量會(huì)降低250~330kJ/kg左右；對(duì)于煉焦用煤，水分每增加1個(gè)百分點(diǎn)，煉焦的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)10min，焦炭產(chǎn)量就會(huì)降低3%~4%。因此進(jìn)一步降低精煤水分是選煤工作者一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù)，而降低精煤水分的關(guān)鍵是搞好細(xì)粒煤的脫水。1常用煤泥脫水回收設(shè)備目前，用于實(shí)現(xiàn)煤泥脫水回收的設(shè)備有壓濾機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)、沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)、真空過(guò)濾機(jī)等。較為常用的主要是壓濾機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)、沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)。1.1壓濾機(jī)壓濾機(jī)作為一種固液分離設(shè)備，在煤炭行業(yè)主要用于煤泥脫水回收并實(shí)現(xiàn)固液分離，在選煤廠應(yīng)用廣泛［2,3］。壓濾機(jī)的（圖1）工作原理為:利用壓力泵或壓縮空氣，將預(yù)先準(zhǔn)備好的煤漿壓入由相鄰兩塊濾板組成的密閉濾室中，使濾布兩邊形成壓力差，濾液透過(guò)濾布排出濾室，而濾餅則被截留在濾布上，從而實(shí)現(xiàn)細(xì)煤泥的脫水和固液分離。精煤隔膜壓濾機(jī)集流體靜壓力過(guò)濾、隔膜剪切擠壓過(guò)濾和強(qiáng)氣壓穿流過(guò)濾為一體。其中濾板部分是壓濾機(jī)的關(guān)鍵部件之一。圖1精煤壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖壓濾機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)為:①可對(duì)細(xì)、粘物料進(jìn)行1.2加壓過(guò)濾機(jī)加壓過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2，它是將圓盤(pán)過(guò)濾機(jī)置于一個(gè)密封的加壓倉(cāng)中，加壓倉(cāng)內(nèi)充有一定壓力的壓縮空氣，利用壓縮空氣作為過(guò)濾動(dòng)力，在濾盤(pán)和濾布兩側(cè)產(chǎn)生壓差而進(jìn)行煤泥過(guò)濾脫水;在濾盤(pán)上，通過(guò)分配閥與通大氣的汽水分離器形成壓差，濾液通過(guò)浸入懸浮液中的過(guò)濾介質(zhì)排出，而固體顆粒被收集到過(guò)濾盤(pán)上形成濾餅;隨著濾盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，濾餅經(jīng)過(guò)降水后，到卸料區(qū)卸料，由排料裝置間歇排出。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行［2,4］。圖2加壓過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖加壓過(guò)濾機(jī)技術(shù)特點(diǎn)為:①單臺(tái)設(shè)備處理量較大，通常情況下為0.3~0.5t/(m2?h)；②產(chǎn)品水分低，濾餅水分一般為18%~22%，濾餅松散，易于摻混:③自動(dòng)化程度高，全自動(dòng)化操作;④濾液濃度低，一般為5~15g/L;⑤體積龐大，占地面積大;⑥輔助設(shè)備多，動(dòng)力消耗大;⑦維修量大，生產(chǎn)成本高;⑧對(duì)煤泥的適應(yīng)性差，不適用于粒度較細(xì)的煤泥和尾煤;⑨造價(jià)高。1.3沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)(圖3)是一種連續(xù)生產(chǎn)的固液分離設(shè)備，定位于脫水回收以>0.045mm粒級(jí)為主的物料。由柱-錐-柱的轉(zhuǎn)筒及與其同軸裝在里面的螺旋輸送裝置組成。大圓柱部分為沉降區(qū)，圓錐部分為離心脫水區(qū)，帶有篩網(wǎng)的小圓柱部分為過(guò)濾區(qū)。其工作原理為:物料從給料管流入螺旋轉(zhuǎn)鼓的給料腔內(nèi)，在離心力的作用下，煤漿被拋到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)，固體顆粒比水的密度大，在離心力的作用下，固體顆粒緊緊貼在筒壁上，形成環(huán)形固相層;水在固相層上形成環(huán)形液相層，從溢流口溢出，形成沉降液;轉(zhuǎn)鼓內(nèi)裝有與轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)方向相同、但速度略低的螺旋推進(jìn)器，固體顆粒在螺旋推進(jìn)器的帶動(dòng)下，向前移動(dòng)，通過(guò)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的錐段，進(jìn)入篩網(wǎng)段，此為沉降過(guò)程;進(jìn)入篩網(wǎng)段的固體顆粒在離心力作用下，其中剩余的液體通過(guò)篩網(wǎng)排出，形成過(guò)濾液，固體顆粒則在螺旋推進(jìn)器的作用下繼續(xù)向前移動(dòng)，至排料口排出，此為過(guò)濾過(guò)程［5,6］。圖3沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)是一種高效煤泥脫水和回收設(shè)備，其固液分離的過(guò)程主要是在沉降段完成的，然而對(duì)于粒度v0.074mm的細(xì)顆粒煤泥，在該機(jī)的沉降段是無(wú)法實(shí)現(xiàn)固液分離的，即該機(jī)無(wú)法回收v0.074mm的細(xì)顆粒煤泥。沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)的特點(diǎn)是:①單臺(tái)設(shè)備處理量大;②產(chǎn)品水分低，干料水分一般為16%-18%，干料松散連續(xù)、易于摻混;③自動(dòng)化程度高，全自動(dòng)化操作;④沉降液濃度高，通常情況下為40~80g/L,不能作為煤泥脫水最終的把關(guān)設(shè)備;⑤體積小，占地面積小;⑥輔助設(shè)備少，動(dòng)力消耗小;⑦維修量大，維修時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高;⑧對(duì)煤泥的適應(yīng)性強(qiáng);⑨造價(jià)適中。上述三種設(shè)備各有優(yōu)越性和局限性，目前在選煤廠均有較為廣泛的應(yīng)用。2常用煤泥脫水回收設(shè)備性能比較為了綜合而客觀地評(píng)價(jià)幾種脫水設(shè)備的性能，選擇常用的120m2加壓過(guò)濾機(jī)、300m2隔膜壓濾機(jī)和1200x1800沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)，對(duì)他們?cè)谔幚砀∵x精煤時(shí)的脫水工藝效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比分析，如表1所示。表1幾種脫水設(shè)備性能比較表？由表1對(duì)比看出，在處理類(lèi)似物料、處理量相當(dāng)?shù)那闆r下，采用加壓過(guò)濾機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)最多，占用廠房體積最大，雖該設(shè)備效率高，但功耗很大，細(xì)泥適應(yīng)性差，濾餅松散，水分較低，濾液濃度低;壓濾機(jī)設(shè)備臺(tái)數(shù)中等，煤泥經(jīng)壓濾機(jī)處理后，濾餅成塊狀，水分較高，但其功耗相對(duì)較小，對(duì)細(xì)煤泥適應(yīng)性好，濾液濃度低，能夠作為把關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)固液分離;沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)占地面積最小，功耗中等，細(xì)煤泥適應(yīng)性中等，干料松散，水分較低，但對(duì)于粒度v0.074mm的細(xì)顆粒煤泥無(wú)法實(shí)現(xiàn)固液分離，因而不能作為細(xì)煤泥處理的最終把關(guān)設(shè)備。因此，在處理較粗物料時(shí)，采用加壓過(guò)濾機(jī)或沉降過(guò)濾式離心機(jī)應(yīng)是首選，而處理較細(xì)物料時(shí)，采用壓濾機(jī)較為合適。3煤泥水固液分離設(shè)備的發(fā)展方向雖然可作為煤泥脫水回收的設(shè)備較多，但目前使用較為普遍的僅有以上三種設(shè)備。這三種設(shè)備都有其優(yōu)越性，也存在一定的局限性。從以上分析對(duì)比看出，目前尚沒(méi)有一種十分理想的煤泥脫水回收、固液分離設(shè)備可供選擇。加強(qiáng)選煤產(chǎn)品脫水特別是細(xì)煤泥產(chǎn)品的脫水是實(shí)現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)，是關(guān)系到節(jié)能、節(jié)運(yùn)、保護(hù)環(huán)境和充分利用國(guó)家資源的重大問(wèn)題。因而研發(fā)一種新型、高效、節(jié)能的煤泥脫水回收設(shè)備，為選煤廠實(shí)現(xiàn)煤泥固液分離、提高回收率、簡(jiǎn)化工藝流程、降低基建投資、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供一種新型的煤泥水把關(guān)設(shè)備，顯得十分必要和緊迫。理想的煤泥脫水回收設(shè)備應(yīng)具備如下優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備大型化，處理能力大，噸煤電耗低。隨著煤炭產(chǎn)量的提高，大型選煤廠將是今后的發(fā)展方向和趨勢(shì)，因而需要單臺(tái)處理能力大的大型設(shè)備與之配套，以減少設(shè)備臺(tái)數(shù)和占地面積，并應(yīng)具備噸煤電耗低、節(jié)能的特點(diǎn)，噸煤脫水電耗應(yīng)低于5kW?h。產(chǎn)品水分低，水分應(yīng)<18%。產(chǎn)品水分的高低直接關(guān)系到節(jié)能、節(jié)運(yùn)、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和精煤水分指標(biāo)。降低細(xì)粒煤水分是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排最直接、最有效的手段和措施。物料松散連續(xù)、易于摻混。物料松散連續(xù)，易于摻混是實(shí)現(xiàn)煤質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵，只有煤質(zhì)均勻、穩(wěn)定，才能夠給客戶(hù)提供合格的產(chǎn)品。⑷能夠徹底實(shí)現(xiàn)固液分離，可作為煤泥水的把關(guān)設(shè)備，濾液濃度低(<5g/L)，可作為循環(huán)水直接使用。實(shí)現(xiàn)固液較徹底分離是保障資源回收、環(huán)境保護(hù)、洗水閉路循環(huán)的關(guān)鍵。設(shè)備的適應(yīng)范圍廣，對(duì)煤泥的適應(yīng)性強(qiáng)。設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)粗、細(xì)煤泥的脫水回收和固液分離，對(duì)極細(xì)煤泥含量不做過(guò)多要求，具有普遍的適應(yīng)性，在極細(xì)煤泥含量較高的情況下也能實(shí)現(xiàn)固液分離，并滿(mǎn)足產(chǎn)品水分要求。工藝流程簡(jiǎn)單，不需要預(yù)先濃縮環(huán)節(jié)。能夠獨(dú)立完成脫水和固液分離，不需要其他設(shè)備為其配套服務(wù)。簡(jiǎn)化工藝流程是選煤工作者始終追求的目標(biāo)，要在滿(mǎn)足工藝要求、產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量簡(jiǎn)化工藝流程，取消濃縮環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)寬濃度范圍的入料。⑺設(shè)備可靠性高，維修方便，維修量小，維修時(shí)間短，生產(chǎn)成本低。設(shè)備可靠性高、維修方便、維修量小、維修時(shí)間短是保障工業(yè)化大生產(chǎn)連續(xù)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素。設(shè)備一旦出現(xiàn)故障或更換易損件，應(yīng)具備現(xiàn)場(chǎng)方便、快速維修更換的特點(diǎn)，如現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法更換維修，將嚴(yán)重制約生產(chǎn)。降低生產(chǎn)成本是每個(gè)企業(yè)追求的目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)效益最大化的保障。自動(dòng)化程度高，智能化，易于操作，具有故障自診斷能力。工業(yè)化大生產(chǎn)要求設(shè)備具有較高的自動(dòng)化和智能化水平，并具有一定的故障自診斷能力和故障自愈能力，以保障生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。輔助設(shè)備少，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，以節(jié)約投資。體積小，占地面積小，可以降低基建投資。4結(jié)語(yǔ)由于目前煤泥脫水回收、固液分離設(shè)備都不十分理想，因而研發(fā)一種新型、節(jié)能、高效的煤泥脫水回收、固液分離把關(guān)設(shè)備具有現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。要完全做到新型、節(jié)能、高效，使煤泥脫水回收、固液分離的把關(guān)設(shè)備具備上述優(yōu)點(diǎn)尚需做大量工作。然而這一目標(biāo)一旦實(shí)現(xiàn)，必將對(duì)煤泥的脫水回收、固液分離和煤泥水工藝帶來(lái)革命性的變革。參考文獻(xiàn)：[1]楊俊利，邢玉梅.我國(guó)細(xì)粒煤脫水技術(shù)與設(shè)備研究現(xiàn)狀[J].過(guò)濾與分離，1999,(2).[2]王敦曾.淺析煤泥脫水的高效設(shè)備——沉降過(guò)濾式離心機(jī)[J].選煤技術(shù)，2004,(1).[3]李佰云.煤泥壓濾脫水的現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)[J].選煤技術(shù)